2017年3月12日日曜日

どうなる?デマンドレスポンスの将来

2025年におけるカリフォルニアのデマンドレスポンスのポテンシャルを評価した「DRポテンシャルスタディ」の最終版が3月1日に発表されました。

このスタディはローレンスバークレー研究所によって行われたもので、DRのタイプをShed、Shape、Shift、Shimmyの4種類に分けて詳細を分析しています。Shed及びShapeは現在行われているタイプのDR。Shedはピーク時に需要を抑える従来型のDR、ShapeはTOU(Time of Use)など、料金体系を変えることによるDR。Shift及びShimmyは将来のDRで、Shiftは日々の電力需要をシフトすることによるDR、Shimmyは即応性のあるFast DR。

結論としては、料金体系を変えることによるDRが最もコストが低く、効果的であると主張されています( 注:カリフォルニアでは現時点では家庭用のTOUはオプトイン型のパイロットが行われている段階ですが、2019年には基本的に全ての家庭にてTOUが導入される予定です。)

また、日々の電力需要をシフトするShift DRについては、工業プロセス及び排水、商業分野の空調システムの技術が最も寄与するとされていますが、蓄電池のコストが下がった場合には家庭用蓄電池・電気自動車も非常に大きな役割を果たすことが示されています(下図参照)。

Shimmy DRについても、商業分野のLightingや空調システム技術が最も寄与するとのことですが、同様に、蓄電池のコストが下がった場合には家庭用蓄電池・電気自動車も大きな役割を果たすとしています。

ちなみに、このレポートの作成に携わったローレンスバークレー研究所のMary Annさんによる発表が先週サンフランシスコにてありました。(主な参加者は大手電力会社、DERP(Distributed Energy Resource Provider)などで、質疑応答も活発に行われました。)その中では、今後は応答性のある負荷を用いた動的な通信、制御、アグリゲーションが必要になるとして、将来の展望が紹介されていました。

(2017年3月2日、PG&Eにて、筆者撮影)


【追記】関連リサーチ " Clean vehicles as an enabler for a clean electricity grid"



2016年11月9日水曜日

カーシェアリングが車の所有に与える影響 

前回の投稿から、また時間が空いてしまいました。

その間、事業戦略の策定支援の他、米国でのスタートアップ立ち上げ等にも実際に携わっておりました。また、最近はエネルギー分野に留まらず自動車分野や、AI(人工知能)活用に関する戦略立案や技術支援も行っております。(こちらのブログにもそのうち、関連するトピックを書いていけたらと思っております。)

さて今日は、カーシェアリングが人々の車の所有に与えるインパクトについて、面白いスタディがあるので簡単にご紹介します。こちらのスタディはバークレー大学のTransportation Sustainability Research Centerによって行われたもので、世界最大のCar Sharing OperatorであるCar2Goが、人々の車の所有に与える影響を調査したものです。調査は北米の5つの都市で行われました。

結果は以下の通りです。

・Car2Goの車1台につき、平均1〜3台の車が実際に売られた
・Car2Goの車1台につき、平均4〜9台の車の購入が控えられた
・上記を合わせると、Car2Goの車1台につき、平均7〜11台の車の所有が抑えられた

以下のテーブルに5都市でのそれぞれの結果が載っています。

こちらはCar2Go1社のみについての調査であり、他にも様々なカーシェアリングサービスがあること、そしてさらにUberなどのライドシェアリングサービスがあること(参考:Car2Goの利用者が120万人に対してUberの利用者は800万人)を考えると、今後の車の所有にこれらのサービスが与える影響はとても大きいことが分かります。

そういった、もう少し俯瞰的な考察についてはまた別の機会に書ければと思います。

東京工業大学にて講演しました

先日9月3日に、東京工業大学にて、技術経営専門職学位課程及びイノベーション科学系の社会人学生の方々を対象に、「クリーンテックのイノベーション動向」について講演しました。

まず米国におけるクリーンテックの現状について様々なスタートアップの事例を交えながら紹介し、その後、支える政策や電力会社の役割、エコシステムについてお話ししました。

カリフォルニアにおけるVenture Capitalの投資状況については、以下の図を基に説明しました。また、最近のクリーンテック・スタートアップ企業のトレンドとして、1)データの活用(Big Data)、2)Energy as a Service、3)古い産業の効率化、の3点についてお話ししました。(Source:Next 10, Cleantech Forum)


質疑応答では様々な分野からの質問で盛り上がりましたが、特に日米間における比較、特にイノベーションを取り巻く日米間の環境の比較(と、その環境をどのようにimproveしていくべきか)に皆さん関心があるようでした。

終わってからも、シリコンバレーの臨場感が伝わって良かった、といった良いフィードバックを多く頂き、大変励みになりました。またこのような機会があれば、ぜひお話させて頂ければと思います。

2012年10月31日水曜日

デンマークのスマートグリッド実証実験

前回の投稿から、大分時間が空いてしまいました。2012年はコンサルティングのプロジェクトが切れ間なく入り、息をつく間があまりない1年間となっております。 

さて本日は、2012年3月に著者が北欧のスマートシティ(コペンハーゲン・アムステルダム・マルメ)を視察した際に見て参りました、デンマークでのスマートグリッド実証実験のうちの一つについて、書いてみたいと思います。 

デンマークは、2050年までに自国のエネルギーの100%を再生可能エネルギーで賄うことを目標としています。スマートグリッドへの投資も盛んで、ヨーロッパにおけるスマートグリッドプロジェクトのうち22%はデンマークで行われています。様々なスマートグリッド・プロジェクトが進んでいますが、他国と比べるとやはり再生可能エネルギー導入に役立てるという目的が色濃いのが特徴的で、特に風力発電を最大限に活用するためのスマートグリッド実験が進んでいます。


デンマークのスマートグリッド実験の中で大きな役割を担っているのは、PowerLabDKという電力・エネルギー関連の研究開発プラットフォーム(デンマーク工科大学(DTU)、Copenhagen University College of Engineering、Østkraft社の研究所からなるコンソーシアム)です。

PowerLabDKの概要は、下図の通りです。
出典:http://www.powerlab.dk/upload/sites/powerlabdk/media/the_bornholm_power_system_an_overview_v2.pdf

ボーンホルム島での実際の電力データと研究所における実験用システム・機器のデータを合わせて用いることで、リアルタイムでの電力システムのシミュレーションを行っているのです。SCADAシステムの配置されたコントロール・ルームにおいて全てのシステムを監視・制御しています。


DTUのコントロールセンター(以下、写真は全て筆者撮影)
DTUのリアルタイム・シミュレーター

実験の一つに、電力需要の増減を周波数制御に活用するための実験があります。周波数制御の機能のついた電気製品(ボトルクーラーや電気ヒーターなど)を200個導入し、実証実験が進められています。写真は、小型の周波数制御器のついたボトルクーラーです。デンマークでは、周波数制御サービスの市場価格Western Denmark (DK1) では年間、MWあたり8000ユーロ、Eastern Denmark (DK2)では年間MWあたり20000ユーロです。周波数制御装置は1つ20ユーロなので、1kwの消費電力の電気製品であれば、計算上は1年又は2年半で元が取れることになります。

周波数制御機能付きボトル・クーラー


また、PowerLabDKの一部として、DTUのRisø研究所では、自前の小型電力網を用いて、風力タービン、PV、ディーゼル発電機、蓄電池、オフィスビル、プラグインハイブリッド車、電気自動車、充電インフラ等を統合的にマネージするスマートグリッド実験が行われています。
実験の様子1

緑色の線は風力の発電量、茶色の線は太陽光の発電量、赤の線はFlexhouseと呼ばれる小型オフィスビルでの需要、灰色の線は蓄電池への充電、青の線は系統への供給量を示しています。風力の発電のブレに合わせて、少し遅れて蓄電池への充電が行われていることが、見て取れます。
実験の様子2
以上、デンマークで行われているスマートグリッド実験の一部を簡単にご紹介しました。

以前視察したEPRIのスマートグリッドラボ(こちらも多岐にわたるスマートグリッド実験が行われていて興味深い)や、アムステルダム市・マルメ市の様子についても、また機会があれば書いてみたいと思います。


2011年6月29日水曜日

日本にクリーンエネルギー・イノベーションを起こすために


本日、グーグル社がクリーンエネルギー分野におけるイノベーションが経済に与えるインパクトを検証した、と発表しました。それによると、2030年まで米国社会でクリーンエネルギー関連のイノベーションが進む場合、従来のままの経済活動が行われる場合と比較して、GDPが年間1550億ドル増加し、110万人分の新規雇用創出が行われるとのことです。

現在私は、クリーンエネルギー分野のスタートアップ企業が多く集まるシリコンバレーに滞在し、革新的なスタートアップ企業の事業開発支援を行っています。こちらでは多くのクリーンエネルギー・クリーンテック関連セミナーが催されていますが、低炭素社会へ向けたクリーンエネルギー技術の促進が語られる時には、それが与える経済効果や雇用への影響についても、話が及ぶことが多いです。
翻って日本では、再生可能エネルギーの導入、といったエネルギー政策が議論されるときに、それに伴う経済効果や、雇用がどうなるのか、といった本質的なことに対する議論がオープンに行われていないような気がします。

私は日本でもクリーンエネルギー・イノベーションを促進すべきと考えていますが、同時に、そのための下地が整っていないように感じています。イノベーション創出のための下地を作るため、長期的な視点から必要と思うことについて以下に記します。

1.地方主導のエネルギー・イノベーション創出
 先進的なエネルギー政策を、地方自治体が国に先駆けて取り入れることが重要だと思います。例えば米国では、電力会社の省エネルギーに対するインセンティブを高めるため、電力会社の売上と利益を分離するデカップリング制度を取る州が増えています。デカップリング制度は、初めから米国全体にて導入するのではなく、カリフォルニア州での成功を受けて他州に広がっています。このように、新たなエネルギー政策を実験的に地方自治体にて試み、成功した例を全国に広げるということが、今よりもより頻繁に行われるような仕組みづくりが必要です。
 また、地方主導で、地域に合ったクリーンエネルギー技術を取り入れていくことも重要となります。太陽光、小水力、バイオマス、地熱など、適切な分散型発電や、産業のあり方は地域によって異なるため、地方が主導して地元にあった独自のエネルギー政策づくり及び成長戦略を考えていくことが大切になると思います。地域の強みを活かして、ある技術に関して世界の中でも先進的な場所となることができれば、各国のベンチャー企業や研究開発拠点が、その地域に集中するといったことが起こり得るかもしれません。

2. 低炭素社会実現へ向けた産業構造の変化を支えるサポート体制づくり
 エネルギー政策を考える上で、新産業・雇用創出を見据えた長期プランの策定が重要と考えます。低炭素社会を構築するための産業構造の変化をサポートする予算財源の確保、異なる産業へのキャリア転換に対するサポートが必要となるでしょう。
 例えば、産業構造の変化は、カリフォルニア州でも課題となっています。昨年の選挙の際、アメリカの平均を上回る12%という失業率の中、二酸化炭素排出量取引等について定めた環境エネルギー政策(AB32)を失業率が改善されるまで延長しようという法案(プロポジション23)が提出されましたが、住民投票で否決されました。赤字財政の中で、税収をすぐに上げるには、オフショア油田の開発や原子力発電所の建設など、建設関連の仕事を創出するのが効果が高いとの意見が出ていたのに対し、住民がノーといった形になります。一方で、グリーン・ジョブと呼ばれる環境・エネルギー関連の雇用は増えています。市などの地方公共団体がグリーン・ジョブの案内や関連スキルを磨くためのワークショップの紹介を行っている場合がありますし、また、キャップアンドトレードによって集められる資金の一部もまた、そういったサポートに使われる予定です。
 あらかじめ人材の流動性が高いアメリカにおいてさえも、産業構造の変化をサポートする仕組みづくりのために、予算が使われているのです。日本においては、より一層のこと、そういったサポートが必要であると考えます。

3.オープンに議論が行われる下地作り
 教育機関やメディアが重要な役割を果たす分野です。大学にてオープンな討論会を行ったり、小学生の頃からディベートを行う経験を積ませるなど、議論が出来る下地作りを行うことが肝要だと思います。また、様々な価値観に触れ、年齢、性別、国籍等に関わらず個人を尊重する姿勢の育成が必要となります。正々堂々と自分の意見を多くの人が述べられる環境づくりが、イノベーション創出には不可欠です。
 例えば、前出のプロポジション23の住民投票の際は、テレビでも連日、賛成派と反対派のCMが流れた他、大学でも公開の討論会等が多く行われ、住民が異なる意見に触れる機会が多くありました。他の様々な法案についても同様です。市民による政策に関連する勉強会も開かれており、エネルギー政策に携わる立場にある人の話を直接聞き、意見交換をする機会があります。

以上、カリフォルニアでの事例をもとに、日本でのイノベーション創出にとって大切だと思うことについて纏めてみました。


2011年6月22日水曜日

6/10 東京大学での講演サマリー


先日6月10日に、東京大学にて講演を行いました。テーマは「イノベーションを支えるエネルギー政策、その実態と課題」です(詳細はこちら)。お越し頂いた皆様、ありがとうございました。お越しになれなかった方で内容にご興味を持って頂いた方も多かったので、以下に要約を載せます。

講演内容のサマリー:

シリコンバレーを中心とするカリフォルニア州にて、クリーンテック関連のベンチャー投資が進んでいます。2010年の実績では、米国全体のクリーンテック関連ベンチャー投資のうち、70%はカリフォルニア州に集中しており、世界で見ても約50%を占めています。

カリフォルニア州は全米でダントツの太陽光発電の導入量を誇り、また省エネランキングも4年連続で1位を獲得しています。 デマンド・レスポンスも進んでいます。

その理由として、先進的なエネルギー政策の存在が挙げられます。まず、様々な奨励金(リベート)やプログラムの存在があります。セミナーでは、直接的に影響している施策として、太陽光発電関連、分散型発電、省エネプログラムへの各種リベート/プログラムについて紹介しました。

さらに、それらのプログラムを支える政策について話しました。まずは、電力会社の売上と利益を分離するデカップリング制度についてです。1982年に全米で最初に導入されたデカップリング制度の効果として、ここ30年間の米国の1人当たりの電力売上高の平均が右肩上がりなのに対し、カリフォルニア州の1人当たり電力売上高は横ばいとなっていることを紹介しました。

加えて、更なる省エネを推進するためのRisk Reward Incentive Mechanismについて紹介しました 。電力会社は3年を1サイクルとして削減目標量を設定、その達成度合いによって利益を得ます。セミナーでは、RRIMの課題についても取り上げました。更に、省エネやデマンド・レスポンスを発電所の増設より優先して考えることを示したEnergy Action PlanやLong-term Energy Efficiency Strategic Planについてもお話ししました。また、投資家にお墨付きを与える重要な政策として、キャプアンドトレードや2020年までに再生可能エネルギーを33%とすることを定めたAB32があります。

オバマ大統領の政策とも、相互に関連しています。例として交通分野を挙げました。 電気自動車のインフラ整備が全米で最も進んでいるカリフォルニアの取り組みと連邦政府主導のclean city initiativeの関連について取り上げました。

最後に最も大きな課題として、カリフォルニアの財政問題、失業率、産業構造の変化の問題について述べ、それに対する住民の姿勢や州政府のサポートについて話しました。

日本では、カリフォルニアのエネルギー政策と言うと、2000年・2001年の電力危機のことばかりが取り沙汰され、失敗とみなされていることが多いです。しかし、現在はもう2011年であり、この10年の間にカリフォルニアのエネルギー政策は様々な工夫を重ねてきています。各種の政策は、賛否両論がありながらも実行に移され、その結果を基に修正されて進化しており、エネルギー関連のスタートアップ企業を多く生み出す土台として機能しています。カリフォルニアの試みから、学べることは多いと思います。

配布資料:
ディスカッションペーパー


2011年5月2日月曜日

再生可能エネルギーへの投資が進む理由~カリフォルニアのRPS制度とは~

先日、「伊藤忠商事、住友商事及びグーグルが米国で世界最大級の風力発電事業に参画」というニュースがありました。「米国オレゴン州において、世界最大級となる845MWのシェファード・フラット風力発電事業に出資参画」「電力は、カリフォルニアの電力会社であるサザン・カリフォルニア・エディソン社に、20年間の売電契約に基づいて供給される。同社は、この電力供給を、カリフォルニア州が電力事業者に一定割合での再生可能エネルギーの使用を義務付けたRPS法における目標達成に活用する。」とのことです。http://www.kankyo-business.jp/news2011/20110419c.html

オレゴン州での風力事業なのに、カリフォルニア州のRPS法の目標達成に使われるの?と、疑問に思われた方も多いことでしょう。ここでは、カリフォルニアのRPSについて、少しご紹介したいと思います。

カリフォルニア州のRPS (Renewable Standard Portfolio)は、2020年までに電力会社が電力小売売上高の33%を再生可能エネルギーによって賄うことを義務付けるものです。米国の他州のRPSと比べても最も高い目標となっています。ここでいう再生可能エネルギーとは、太陽熱発電、太陽光発電、バイオマス発電、地熱発電、海洋発電、再生可能な燃料を用いる燃料電池などです。

これは、最終的にカリフォルニアにて消費される電力の33%を再生可能エネルギー由来のものにするということであり、割合の制限はあるものの、州外で発電されてカリフォルニア州にて消費される再生可能エネルギーも33%の中に含まれます。

更に、電力会社が再生可能エネルギーを購入する際、「再生可能エネルギークレジット(REC)」を購入することも認められています(2013年までは年25%以内、2016年までは年15%以内、その後は10%以内)。実際の電力を購入せずとも、再生可能エネルギーであるということの 環境価値をクレジットとして購入することが可能なのです。このことは今後、アメリカ西部 (Western Region)にて再生可能エネルギー関連のプロジェクトが増えるインセンティブとして働きます。

以前、こちらのブログ「カリフォルニア州のキャップ&トレード最新動向①」にてご紹介したように、カリフォルニア州はキャップアンドトレード制度導入に向けて法規制づくりを進めています。RPSにて取引される再生可能エネルギークレジットと、キャップアンドトレード制度がどのように相互作用していくことになるのかは、今後の焦点の一つになります。